專利名稱：高原人工低氣壓環(huán)境psa制氧系統(tǒng)模擬試驗臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種人工環(huán)境下的模擬系統(tǒng)，特別涉及一種高原人工低氣壓環(huán)境SPA制氧系統(tǒng)模擬試驗臺。
背景技術(shù)：
世界上海拔高度在2000米以上的區(qū)域面積為1696.5萬平方公里，除了罕見的南極冰雪高原外，我國占63％，約為國土面積的33％?？梢姡覈鴵碛惺澜缟细咴娣e最大、海拔最高的特殊環(huán)境地域。
高原環(huán)境對于工程機械，其特殊性在于機械的使用條件與他的設(shè)計條件有較大的差異，因而構(gòu)成了適應(yīng)性研究技術(shù)領(lǐng)域。國內(nèi)外有關(guān)專業(yè)組織對高原的海拔高度有不同的定義國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO定義為1000米以上；我國工程機械高原適應(yīng)性研究定義為2000米以上，因為我國是不同于其他國家的獨特的領(lǐng)域。從醫(yī)學(xué)角度講，國內(nèi)對于發(fā)病地區(qū)海拔界定為3500-4000m，國外則認(rèn)為在海拔2600m以上高原，而在青藏線實地考察醫(yī)院病例資料來看，顯示在海拔2800m以上即可發(fā)病。隨著海拔高度升高，缺氧問題不同程度地影響到青藏高原建設(shè)者和我軍三線(青藏、川藏、新藏)部隊的身體健康、生存能力以及安全快速反應(yīng)保障能力。為了解決這些問題，人民需要探索研究PSA制氧機系統(tǒng)在高原與平原等環(huán)境下各種性能指標(biāo)之間的變化規(guī)律和差異及原因，優(yōu)化設(shè)計、調(diào)整匹配關(guān)系。可是，由于現(xiàn)場試驗往往受地理和自然環(huán)境氣候影響，而且難以建立起符合試驗要求的物理參數(shù)及測試條件。并且周期長、造價高、人力物力消耗大。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，而提供一種利用高原人工環(huán)境模擬手段對PSA制氧系統(tǒng)性能進(jìn)行的檢測試驗高原人工低氣壓環(huán)境SPA制氧系統(tǒng)模擬試驗臺。
本實用新型的技術(shù)方案是一種高原人工低氣壓環(huán)境PSA制氧系統(tǒng)模擬試驗臺，其特征在于由進(jìn)氣模擬裝置、PSA制氧機和排氣模擬裝置組成；進(jìn)氣模擬裝置由真空泵、電動機、進(jìn)氣穩(wěn)壓筒、進(jìn)氣節(jié)流調(diào)節(jié)閥、氣水分離器和進(jìn)氣增壓器組成；其中，真空泵與電動機連接，并通過真空管與進(jìn)氣穩(wěn)壓筒連接，進(jìn)氣穩(wěn)壓筒上裝有進(jìn)氣增壓器，并在穩(wěn)壓筒的進(jìn)氣口處安裝進(jìn)氣節(jié)流調(diào)節(jié)閥；進(jìn)氣穩(wěn)壓筒經(jīng)氣水分離器與PSA制氧機中的無油空壓機的進(jìn)氣端口相連接；排氣模擬裝置由真空泵、電動機、排氣穩(wěn)壓筒和排氣節(jié)流調(diào)節(jié)閥組成；其中，真空泵與電動機連接，并通過真空管與排氣穩(wěn)壓筒連接，排氣穩(wěn)壓筒的排氣口處安裝排氣節(jié)流調(diào)節(jié)閥；排氣穩(wěn)壓筒經(jīng)排氣真空管與PSA制氧機的解壓排氣端口相連接；PSA制氧機的富氧輸出管通過流量計和測氧儀與計算機連接。
所述進(jìn)氣穩(wěn)壓筒的容積必須大于PSA制氧機的空氣壓縮機進(jìn)氣排量的100倍以上。
所述排氣穩(wěn)壓筒的容積必須大于PSA制氧機的空氣壓縮機進(jìn)氣排量的200倍以上。
所述進(jìn)氣穩(wěn)壓筒上分別裝有U型壓力計和真空壓力表。
所述真空泵采用雙級旋片式真空泵，并連有冷卻裝置。
本實用新型的工作原理為模擬高原不同海拔高度環(huán)境條件下的大氣壓力時利用雙級旋片式真空泵和PSA制氧機對進(jìn)氣穩(wěn)壓筒強制抽吸并通過進(jìn)、排氣節(jié)流閥的調(diào)節(jié)作用來產(chǎn)生穩(wěn)壓筒中的真空度，從而達(dá)到模擬不同海拔高度(進(jìn)、排氣穩(wěn)壓筒)大氣壓力的目的。模擬不同海拔高度進(jìn)氣大氣壓力，是通過進(jìn)氣穩(wěn)壓筒經(jīng)氣水分離器與PSA制氧機中的無油空壓機的進(jìn)氣端口相連接，經(jīng)過無油空壓機，經(jīng)壓縮后的空氣壓力不同，便是給PSA制氧機提供不同海拔高度的進(jìn)氣壓力；模擬高原不同海拔高度環(huán)境條件下的排氣大氣壓力，是經(jīng)排氣穩(wěn)壓筒與PSA制氧機解壓排氣孔相連接，利用雙級旋片式真空泵的抽吸作用，并通過排氣節(jié)流閥的調(diào)節(jié)作用來產(chǎn)生穩(wěn)壓筒中的真空度，達(dá)到模擬不同海拔高度(排氣穩(wěn)壓筒)大氣壓力的目的。為了確保該系統(tǒng)的穩(wěn)定性，進(jìn)氣穩(wěn)壓筒的容積必須大于制氧系統(tǒng)空氣壓縮機進(jìn)氣排量的100倍以上；排氣穩(wěn)壓筒的容積必須大于制氧系統(tǒng)空氣壓縮機進(jìn)氣排量的200倍以上，以便保證進(jìn)氣壓力不受空氣進(jìn)氣氣流波動的影響和排氣壓力不受排氣被壓阻力的影響；進(jìn)氣增壓器主要是對PSA制氧機在高原低氣壓環(huán)境對空壓機進(jìn)氣進(jìn)行補償。隨海拔高度升高PSA制氧機特性參數(shù)的變化由測氧儀顯示，并輸入計算機進(jìn)行處理、打印、記錄等。該裝置裝配時必須嚴(yán)格密封，同時為保證雙級旋轉(zhuǎn)式真空泵的工作介質(zhì)溫度在其額定的范圍內(nèi)(不超過40℃)，根據(jù)平均傳熱溫差法設(shè)計了冷卻系統(tǒng)，確保該系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。
本實用新型的優(yōu)點是既可以在高原的現(xiàn)場條件下進(jìn)行，也可以在固定的低海拔(內(nèi)地平原)地區(qū)條件下通過模擬試驗臺來進(jìn)行。不需要上高原現(xiàn)場試驗就能試驗采集獲得大量的所需數(shù)據(jù)?？赡M高原不同海拔高度環(huán)境0m～8000m?？梢詽M足各種低氣壓系統(tǒng)設(shè)備模擬高原大氣環(huán)境條件下的試驗要求，同時具有投資少、安裝方便、見效快、試驗周期短、操作靈敏、安全可靠、適用范圍廣、精度高(誤差為±2mmHg)的特點。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式
如圖所示一種高原人工低氣壓環(huán)境PSA制氧系統(tǒng)模擬試驗臺，由進(jìn)氣模擬裝置、PSA制氧機和排氣模擬裝置組成。
進(jìn)氣模擬裝置由裝有風(fēng)冷裝置1的雙級旋片式真空泵2、單向雙值電容電動機7、進(jìn)氣穩(wěn)壓筒10、進(jìn)氣節(jié)流調(diào)節(jié)閥8、氣水分離器11和進(jìn)氣增壓器9組成；其中，真空泵與電動機連接，并通過真空管3與進(jìn)氣穩(wěn)壓筒連接，進(jìn)氣穩(wěn)壓筒上裝有進(jìn)氣增壓器，并在穩(wěn)壓筒的進(jìn)氣口處安裝進(jìn)氣節(jié)流調(diào)節(jié)閥；進(jìn)氣穩(wěn)壓筒經(jīng)氣水分離器與PSA制氧機中的無油空氣壓縮機的進(jìn)氣端口相連接；所述進(jìn)氣穩(wěn)壓筒上分別裝有真空壓力表4和U型壓力計5。
排氣模擬裝置由裝有風(fēng)冷裝置1的雙級旋片式真空泵2、單向雙值電容電動機7、排氣穩(wěn)壓筒16和排氣節(jié)流調(diào)節(jié)閥17組成；其中，真空泵與電動機連接，并通過真空管3與排氣穩(wěn)壓筒連接，排氣穩(wěn)壓筒的排氣口處安裝排氣節(jié)流調(diào)節(jié)閥；排氣穩(wěn)壓筒經(jīng)排氣真空管15與PSA制氧機的解壓排氣端口相連接；PSA制氧機的富氧輸出管通過流量計13和測氧儀14與計算機18連接。
為了確保該系統(tǒng)的穩(wěn)定性，進(jìn)氣穩(wěn)壓筒的容積必須大于制氧系統(tǒng)空氣壓縮機進(jìn)氣排量的100倍以上；排氣穩(wěn)壓筒的容積必須大于制氧系統(tǒng)空氣壓縮機進(jìn)氣排量的200倍以上，以便保證進(jìn)氣壓力不受空氣進(jìn)氣氣流波動的影響和排氣壓力不受排氣被壓阻力的影響；進(jìn)氣增壓器主要是對PSA制氧機在高原低氣壓環(huán)境對空壓機進(jìn)氣進(jìn)行補償。
權(quán)利要求1.一種高原人工低氣壓環(huán)境PSA制氧系統(tǒng)模擬試驗臺，其特征在于由進(jìn)氣模擬裝置、PSA制氧機和排氣模擬裝置組成；進(jìn)氣模擬裝置由真空泵、電動機、進(jìn)氣穩(wěn)壓筒、進(jìn)氣節(jié)流調(diào)節(jié)閥、氣水分離器和進(jìn)氣增壓器組成；其中，真空泵與電動機連接，并通過真空管與進(jìn)氣穩(wěn)壓筒連接，進(jìn)氣穩(wěn)壓筒上裝有進(jìn)氣增壓器，并在穩(wěn)壓筒的進(jìn)氣口處安裝進(jìn)氣節(jié)流調(diào)節(jié)閥；進(jìn)氣穩(wěn)壓筒經(jīng)氣水分離器與PSA制氧機中的無油空壓機的進(jìn)氣端口相連接；排氣模擬裝置由真空泵、電動機、排氣穩(wěn)壓筒和排氣節(jié)流調(diào)節(jié)閥組成；其中，真空泵與電動機連接，并通過真空管與排氣穩(wěn)壓筒連接，排氣穩(wěn)壓筒的排氣口處安裝排氣節(jié)流調(diào)節(jié)閥；排氣穩(wěn)壓筒經(jīng)排氣真空管與PSA制氧機的解壓排氣端口相連接；PSA制氧機的富氧輸出管通過流量計和測氧儀與計算機連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高原人工低氣壓環(huán)境PSA制氧系統(tǒng)模擬試驗臺，其特征在于所述進(jìn)氣穩(wěn)壓筒的容積必須大于PSA制氧機的空氣壓縮機進(jìn)氣排量的100倍以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高原人工低氣壓環(huán)境PSA制氧系統(tǒng)模擬試驗臺，其特征在于所述排氣穩(wěn)壓筒的容積必須大于PSA制氧機的空氣壓縮機進(jìn)氣排量的200倍以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高原人工低氣壓環(huán)境PSA制氧系統(tǒng)模擬試驗臺，其特征在于所述進(jìn)氣穩(wěn)壓筒上分別裝有U型壓力計和真空壓力表。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高原人工低氣壓環(huán)境PSA制氧系統(tǒng)模擬試驗臺，其特征在于所述真空泵采用雙級旋片式真空泵，并連有冷卻裝置。
專利摘要一種高原人工低氣壓環(huán)境PSA制氧系統(tǒng)模擬試驗臺，由進(jìn)氣模擬裝置、PSA制氧機和排氣模擬裝置組成；進(jìn)氣模擬裝置由真空泵、電動機、進(jìn)氣穩(wěn)壓筒、進(jìn)氣節(jié)流調(diào)節(jié)閥、氣水分離器和進(jìn)氣增壓器組成；進(jìn)氣穩(wěn)壓筒與PSA制氧機中的無油空壓機的進(jìn)氣端口相連接。排氣模擬裝置由真空泵、電動機、排氣穩(wěn)壓筒和排氣節(jié)流調(diào)節(jié)閥組成；排氣穩(wěn)壓筒與PSA制氧機的解壓排氣端口相連接。PSA制氧機的富氧輸出管通過流量計和測氧儀與計算機連接。本實用新型的優(yōu)點是可模擬高原不同海拔高度環(huán)境0m～8000m?？梢詽M足各種低氣壓系統(tǒng)設(shè)備模擬高原大氣環(huán)境條件下的試驗要求，同時具有投資少、安裝方便、見效快、試驗周期短、操作靈敏、安全可靠、適用范圍廣、精度高(誤差為±2mmHg)的特點。
文檔編號G09B25/02GK2927223SQ200520027380
公開日2007年7月25日 申請日期2005年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月16日
發(fā)明者宋蘭庭, 王建明 申請人:宋蘭庭